Duch nawiedza centralną czarną dziurę Drogi Mlecznej, ujawniając, że jądro galaktyczne było prawdopodobnie znacznie bardziej aktywne w przeszłości niż obecnie. Naukowcy używający teleskopu kosmicznego Fermi znaleźli słabe objawienia czegoś, co musiało być potężnymi dżetami gamma emanującymi z centrum naszej galaktyki.
„Te słabe strumienie są duchem lub powidokiem tego, co istniało milion lat temu”, powiedział Meng Su, astronom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) i główny autor nowego artykułu w Astrophysical Journal. „Wzmacniają argumenty za aktywnym jądrem galaktycznym w stosunkowo niedawnej przeszłości Drogi Mlecznej”.
Po raz pierwszy wykryto tego typu odrzutowiec z czarnej dziury Drogi Mlecznej. Naukowcy wiedzą, że inne aktywne galaktyki mają rdzenie, które świecą jasno, zasilane przez supermasywne czarne dziury połykające materiał i często plują bliźniaczymi strumieniami w przeciwnych kierunkach.
Dwie wiązki lub strumienie znalezione przez obserwacje Fermiego rozciągają się od centrum galaktyki do odległości 27 000 lat świetlnych powyżej i poniżej płaszczyzny galaktyki.
Nowo odkryte dżety mogą być związane z tajemniczymi bąbelkami promieniowania gamma, które Fermi wykrył w 2010 roku. Bąbelki te rozciągają się również 27 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej. Jednak gdy bąbelki są prostopadłe do płaszczyzny galaktycznej, strumienie promieniowania gamma są przechylane pod kątem 15 stopni. Może to odzwierciedlać przechylenie dysku akrecyjnego otaczającego supermasywną czarną dziurę.
„Centralny dysk akrecyjny może się wypaczać, gdy skręca spiralnie w kierunku czarnej dziury pod wpływem obrotu czarnej dziury” - wyjaśnił współautor Douglas Finkbeiner z CfA. „Pole magnetyczne osadzone w dysku przyspiesza zatem strumień materiału wzdłuż osi wirowania czarnej dziury, która może nie być wyrównana z Drogą Mleczną.”
Te dwie struktury również powstały inaczej. Strumienie powstały, gdy plazma wytrysnęła z centrum galaktyki, podążając za korkiem podobnym do pola magnetycznego, które utrzymywało ją ściśle skupioną. Pęcherzyki promieniowania gamma zostały prawdopodobnie utworzone przez „wiatr” gorącej materii wydmuchiwanej na zewnątrz z dysku akrecyjnego czarnej dziury. W rezultacie są znacznie szersze niż wąskie dysze.
Zarówno strumienie, jak i bąbelki są napędzane odwrotnym rozpraszaniem Comptona. W tym procesie elektrony poruszające się w pobliżu prędkości światła zderzają się ze światłem o niskiej energii, takim jak fotony radiowe lub podczerwone. Zderzenie zwiększa energię fotonów w części promieniowania gamma widma elektromagnetycznego.
Odkrycie pozostawia otwarte pytanie, kiedy Droga Mleczna była ostatnio aktywna. Minimalny wiek można obliczyć, dzieląc odrzutowiec o długości 27 000 lat świetlnych przez jego przybliżoną prędkość. Być może jednak trwało to znacznie dłużej.
„Te dysze prawdopodobnie migotały i gasły, gdy supermasywna czarna dziura naprzemiennie przełykała i popijała materiał”, powiedział Finkbeiner.
Potrzeba by ogromnego napływu materii, aby jądro galaktyczne ponownie się rozpaliło. Finkbeiner szacuje, że wymagana byłaby chmura molekularna ważąca około 10 000 razy więcej niż Słońce.
„Pchnięcie 10 000 słońc jednocześnie w czarną dziurę wystarczyłoby. Czarne dziury to niechlujny zjadacz, więc niektóre z tych materiałów wytrysnęłyby i zasilały dysze - powiedział.
Źródło: CfA
